Способ получения модифицированного окисленного крахмала

(1). С 08 В 31/18 ИЕ ИЗОБРЕТ смеси двух реагентов, в качестве одного иэ которых используют перекись водорода, модифицирование крахмала смесью реагентов и декстриниэацию модифицированного крахмала, о т л и ч а ю щ и й с я . тем, что, с целью снижения степени растворимости продукта и повышения вязкости его клейстера, в качестве другого компонента смеси реагентов, используют гидроокись щелочного металла, при этом концентрация перекиси водорода в смеси составляет О, 1-0,3%, а гидроокиси,щелочного металла - 0,1-0,5% на 00 г крахпри яют т 0 н ными л СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР(71) Московский ордена .ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут пищевой промышленности. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЮДИФИЦИРОВАННОГО ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА,предусматривающий приготовление ем декстриниэацию осущеи 120-220 С в течение 6- нноволновыми инфракрасми с длиной волны 6-14 мкм1165683 ной бум ной проДля ем 49 низацииИК-лучиточникомслужат р и и томи- те-И Изобретение относится к пищевой промьппленности, а именно к технологии получения модифицированного крахмала, и может быть использовано в крахмало-паточной, бумажной и текстильной отраслях промышленности,Целью изобретения является снижение степени растворимости модифи цированного крахмала и повьппение вязкости его клейстера. Способ осуществляется следующимобразом, НСухой кукурузный крахмал модифицируют распылением смеси реагентов,состоящейиз 0,1-0,3%-ной НО и0,1-0,5%-ной БаОН (КОН),. тщательноперемешивают и, разложив тонким 30слоем, подвергают крахмал декстринизации длинноволновыми ИК-лучами сдлиной волны 6-14 мкм.при 120-220 С, в течение 6-20 мин. В результате получены образцы модифицированного 25крахмала с повышенной вязкостьюклейстера и пониженной степенью1 растворимости в холодной воде,Образовавшиеся карбоксильныегруппы имеют энергию химическихсвязей 7,2 10 "Дж, т.е, большую чС-Н 6,4 10 Дж, С-С 4 .10 "Дж, а эгия поглощения длинноволновых ИКлучей 3 -10 Дж, даже при увеличенитемпературы подающего потока длиннволновых ИК-лучей до 220 С модифицрованный крахмал только частичноподвергается деструкции, что обуслливает малую степень растворимостиего в,холодной воде.Количественное содержание компонентов в реактивной смеси 0,1-0,37Н 0 и О, 1-0,5% ИаОН (КОН) определно экспериментально, так как при эсоотношении полученные образцы модфицированного крахмала в большей спени подходят для эагустки печатнькрасок в текстильном производстве,для выпуска мелованной и ламирован В результате взаимодействия крахмала с реактивной смесью - 0,1- 0,3%-ной НО и 0,1-0,5%-ной ИаОН (КОН) происходит реакция окисления, химиэм которой можна объяснить следующим образом.Перекись водорода в щелочной1среде неустойчива, поэтому в растворе обязательно присутствуют соединения по уравнению реакцииНО+2 МаОН(2 КОН)- Н О+На О (К О).При взаимодействии с крахмалом образовавшаяся закись щелочного металла (НаО или КО) молекулярно присоединяется к крахмальной цепи, образуя более крупные по величине частицы, которые и определя)ют увеличение вязкости клейстера.Под действием теплового потока длинноволновых ИК-лучей происходит гидролитическое расщепление глюкоэидных связей крахмала, ослабление связей в гидроксильных группах -ОН, .а оставшаяся в растворе перекись водорода разлагается до воды с выделением атома активного кислорода, который окисляет гидроксильные группы до карбоксильных.по схеме ги высокой прочности в бум ышленности,роведения,процесса декстрииспользуют длинноволновые с длиной волны 6-14 мкм. И длинноволновых ИК-лучей темновые излучатели типа тэнов, представляющие собои металлическую трубку из хромистой сталидиаметром 10 мм и длиной 50 мм,внутри трубки находится нить накала.Применение тэнов позволяет получатьинтенсивные длинноволновые ИК-потоки с температурой 300-450 С, т.е,значительно меныпей, чем у",светлых"ИК-излучателей, генерирующих коротковолновые ИК-лучи. Такие среднетемнературные длинноволновые потоки создают более мягкие условия тепловойобработки модифицированных крахма-лов, что позволяет избегать обугли3 1165 вания и горения крахмала даже при 220 фСТаким образом, температурный интервал декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6- 14 мкм модифицированного крахмала составляет 120-220 С.оПри 120 С энергия длинноволновых .К-лучей соизмерима с энергией связей крахмала, лучистый поток, про . никая на некоторую глубину внутрь слоя, расшатывает молекулярную решетку полимерных крахмальных цепей.Повышать температуру декстринизации выше 220 С нецелесообразно, так 15 как под действием теплового потока происходит почти полная деструкция крахмала, сопровождающаяся обугливанием и горением продукта.Проведенные спектрографические 20 исследования образцов модифицированных крахмалов, декстрированных ИК- лучами в декстринизаторе, показывают, что при декстринизации ИК-лучами наличие закиси щелочного металла 25 обуславливает повышение вязкости клейстера модифицированного крахмала (полосы поглощения четкие, характерные для наличия Иа 202 или К 0 ). При декстринизации в декстри- З 0 низаторе в течение продолжительного времени происходит разложение закиси щелочного металла и почти полная деструкция молекул крахмала, что обуславливает повьппение степени раство 35 римости и снижение вязкости клейстера (полосы поглощения нечеткие,разимытые, соответствующие продуктамразложения).Таким образом, экспериментально определено специфическое влияние ИК- излучения на стадии термической обработки модифицированного крахмала для получения продукта с повышеннойвязкостью клейстера и пониженной сте"А 5 пенью его растворимости по сравнению с конвективным способом теплоподвода, используемым в декстринизаторе.П р и м е р 1. Приготовление смеси реагентов на 100 г крахмала, В химический стакан наливают 3 мл ЗЖ-ной Н 202 и 10 мл 11-ной ИаОН, после перемешивания получают 13 мл реактивной смеси 0,1 -ной Н 202 и0,17-ной НаОН. 55100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью реагентов указанного состава, тщатель 683 4но перемешивают, раскладывают тонкимслоем и подвергают декстринизации1длинноволновыми ИК-лучами с длинойволны 6-14 мкм при 120 С в течение6 мин, Полученный образец модифицированного окисленного крахмала имеетдинамическую вязкость 0,5 Е-ногоклейстера 19,6 Па с, степень растворимости 0,477.При этом образец модифицированногокрахмала, полученный известным способом (модифицирование смесью реагентов 0,17-ной НС 1 и 0,2%-ной Н 202,декстринизация при 70 С в течение4 ч в декстринизаторе), имеет динами-.ческую вязкость 0,67 Пас, степеньрастворимости 507П р и м е р 2, Приготовлениесмеси реагентов на 100 г крахмала.В химический стакан наливают 3 мл37.-ной Н 02 и 10 мл 17.-ной КОН,после тщательного перемешивания получают 13 мл реактивной смеси О, 17-нойН О и 0,17 нои КОН.100 г сухого кукурузного крахмаламодифицируют распыленной смесью указанного состава, после тщательногоперемешивания его раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизациидлинноволновыми ИК-лучами с длинойволны 6-14 мкм при 120 С в течениеб мю. Полученный. образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость 0,57.-ного клейстера18,9 Па с, степень растворимости0,837,П р и м е р 3, Приготовлениесмеси реагентов на 100 г крахмала.В химический стакан наливают 9 мл3%-ной Н 202 и 50 мл 17.-ной МаОН,после перемешивания получают 59 млреактивной смеси 0 37-ной Н 0 иф 2.20,5 Е-ной МаОН.100 г сухого кукурузного крахмаламодифицируют смесью реагентов указанного состава, тщательно перемешиваютраскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации длинноволновымиИК-лучами с длиной; волны 6-14 мкмпри 220 С в течение 20 мин, Полученчныи образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость0,57.-ного клейстера 41,9 Па.с, степень растворимости 1,033,При этом образец модифицированногокрахмала, полученный известным способом (модифицирование реактивнойсмесью О,ЗХ-ной НО и 0,57-ной Н,О1165683 Составитель Г.ЛошкареваРедактор О.Юрковецкая . Техред Ж,Кастелевич Корректор С,Шекмар Заказ 4283/23 Тираж 475 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5декстринизация при 90 фС в течение 7 ч в декстринизаторе), имеет.динамическую вязкость 0,5 й-ного клейстера 1,32 Па-с, степень растворимости 803. %П р и м е р 4. Приготовление смеси реагентов на 100 г крахмала. В химический стакан наливают 9 мл ЗЖ-ной ВО и 50 мл 17-ной КОН, после перемешивания получают 59 мл сме- О си реагентов О,ЗХ-ной НО и 0,57- ной КОН. 6100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью указанного состава, после тщательного перемешивания крахмал раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6-14 мкм при 220 С в течение 20 мин. Полученный образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость 0,5 Х-ного клейстера 47,2 Па-с, степень растворимости 0,993.